Aula - 005 - TCP-IP

(1)

DE PERNAMBUCO UN I VERSI DAD E

(2)

REDES DE COMUTAÇÃO DE PACOTES

• CONCEITOS DE COMUTAÇÃO DE PACOTES

• CIRCUITOS VIRTUAIS E DATAGRAMAS

• VISÃO GERAL DA ARQUITETURA TCP/IP

Conceitos de comutação de pacotes

• PACOTES USAM CIRCUITOS FÍSICOS NÃO DEDICADOS À CONEXÃO

• ENDEREÇAMENTO EM CADA PACOTE

• NÓ COMUTA OS PACOTES DE FORMA INDEPENDENTE

• NÃO HÁ RELAÇÃO ENTRE A COMUTAÇÃO E OS DADOS DA APLICAÇÃO NO PACOTE

SERVIÇOS DE COMUTAÇÃO DE PACOTES

• DATAGRAMA

– MELHOR CAMINHO NO MOMENTO

– SEM ESTABELECIMENTO DE CONEXÃO

• CIRCUITO VIRTUAL

– ESTABELECIMENTO DE CONEXÃO

– CAMINHO VIRTUAL ORIGEM/DESTINO

(3)

DATAGRAMA

• TABELAS DE ROTEAMENTO NOS NÓS

• PACOTES PODEM CHEGAR FORA DE ORDEM NO DESTINO

• PACOTES PODEM CHEGAR DUPLICADOS OU NÃO CHEGAR

• OPERACIONALMENTE SEMELHANTE A UM TELEGRAMA

CIRCUITO VIRTUAL

• OS NÓS POSSUEM TABELAS DE COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS

• EM CASO DE PERDA DA CONEXÃO É NECESSÁRIO ESTABELECER NOVA CONEXÃO E

OUTRO CIRCUITO

• OPERACIONALMENTE SEMELHANTE A UMA LIGAÇÃO TELEFÔNICA

S1

A

S6

B

S3

S5

S2

S4

(4)

DE PERNAMBUCO

UN I VERSI DAD E

CIRCUITO VIRTUAL

S1

A

S6

B

S3

S5

S2

S4

4 3 2 1

_{4 3 2 1}

4 3 2 1

(5)

DATAGRAMA

S1

A

S6

B

S3

S5

S2

S4

4 3 2 1

4 1

3 2

4

2 4 3

1

2 2 4 3

2 4 3 1

(6)

DE PERNAMBUCO

CONCEPÇÃO DA ARPAnet

• REDE IMUNE A FALHAS LOCAIS

• SEM AUTORIDADE CENTRAL

• REDE NÃO CONFIÁVEL

• STORE AND FORWARD

• PACOTES ENDEREÇADOS INDIVIDUALMENTE

TCP/IP

ARQUITETURA TCP/IP

• IP UTILIZA SERVIÇO DATAGRAMA.

• TCP É ORIENTADO A CONEXÃO.

• UDP É SEM CONEXÃO.

• SUB REDES .

• CAMADA DE APLICAÇÃO.

• CONCEITO DE SOCKET.

– PORTOCOLO DE TRANSPORTE QUE UTILIZA TCP/UDP + ENDEDREÇO IP DA

(7)

ARQUITETURA TCP/IP

• FAMÍLIA DE PROTOCOLOS • SIMPLICIDADE DE IMPLEMENTAÇÃO • CAMADAS DE PROTOCOLOS

• TCP - PROTOCOLO DE TRANSPORTE ORIENTADO A CONEXÃO

• IP - PROTOCOLO DE REDE SEM CONEXÃO E NÃO CONFIÁVEL

Apresentação do TCP/IP

Internet

TCP/IP

• Conjunto de protocolos pioneiro

• “ Universal ”

(8)

A Pilha do Protocolo TCP/IP

7 Aplicação

6 Apresentação

5 Sessão

4 Transporte

3 Rede

2 Enlace

1 Física

Aplicação

Transporte

Internet

Interface

de rede

Ethernet, 802.3, 802.5, FDDI, etc.

Camadas conceituais TCP / IP

Modelo de referência OSI

(9)

Camada de Aplicação

Transferência de Arquivos

- TFTP *

- FTP

- NFS

E-Mail

- SMTP

Login Remoto

- Telnet *

- rlogin

Gerenciamento da Rede

- SNMP *

Aplicação

Transporte

Internet

Interface

de rede

(10)

Aplicação

Transporte

Internet

Interface

de rede

Hardware

Transmission Control

Protocol ( TCP )

User Datagram

Protocol ( UDP )

Camada de Transporte

Porta de Porta de Sequência Reconhecimento HLEN Reservados BIts de origem destino # # código

16 16 32 <= 32 4 6 6

# Bits

Janela- Check- Ponteiro Opção Dados ... sum de urgêcia 16 16 16 32

Formato do Segmento TCP

tcp = protocolo orientado a

conexão confiável.

Udp = é sem conexão e

não confiável. Nenhum sw

de conferência de entrega

de datagrama é provido

nesta camada

(11)

Formato do segmento TCP

Header

• Porta de origem:

numero da porta chamadora

• Porta de destino:

numero da porta chamada

• Numero de seqüência:

numero usado para garantir o correto sequenciamento

dos dados recebidos

• Numero de seqüência:

o próximo segmento TCP esperado

• HLEN:

numero de palavras de 32 bits no cabeçalho

• Reservados:

setados em zero

• Bits de código:

funções de controle (como iniciação e término de uma sessão)

• Janela:

numero de segmentos que o transmissor deseja aceitar

• Checksum:

checksum calculado do cabeçalho

• Ponteiro de urgência:

indica dados urgentes

• Opções:

tamanho máximo do segmento TCP

Informações

(12)

Números de Portas

F

T

S

D

T

S

T

E

M

N

F

N

P

L

T

S

T

M

N

P

E

T

21 23 25 53 69 161

TCP UDP

Camada de Aplicação Camada de Transporte Números de Portas http;/ defaut porta 80

Números de Portas TCP

Porta de Origem Porta de Destino . . .

Porta dest. = 23

Envio o pacote a

minha aplicação

Telnet

Telnet Z

1028 23 ... SP DP

1028

23

(13)

DE PERNAMBUCO

Handshake Triplo TCP/

Abrir Conexão

Host A

Host B

Send SYN (seq = x)

Receive SYN (seq = y, ack = x+1)

Receive SYN (seq = x)

Send SYN (seq = y, ack = x+1)

Receive ACK (ack = y + 1)

Send ACK (ack = y+1 )

(14)

Reconhecimento Simples TCP

Envia 1

Envia 2

Envia 3

Recebe ack 2

Recebe ack 3

Recebe ack 4

Recebe 1

Recebe 2

Recebe 3

Envia ack 2

Envia ack 3

Envia ack 4

• Tamanho da janela = 1

Transmissor

Recepto

r

Janela Deslizante TCP

Envia 1

Envia 2

Envia 3

Recebe ack 4

Recebe ack 7

Recebe 1

Recebe 2

Recebe 3

Envia ack 4

Envia ack 7

• Tamanho da janela = 3

Envia 4

Envia 5

Envia 6

Recebe 4

Recebe 5

Recebe 6

Receptor

Transmissor

(15)

DE PERNAMBUCO

Números de Seqüência e de Reconhecimento TCP

Reconhecimento

#

Porta de

Origem

Porta de

Destino

. . .

Seqüência

#

Eu acabei de enviar #10. Eu acabei de receber #10, agora eu preciso #11. 23 1028 1 11 ... 1028 23 10 1 ... 1028 23 11 2 ...

Origem Dest. Seq. Ack.

Origem Dest. Seq. Ack.

Formato do Segmento UDP

# Bits

Porta de

Origem

Porta de

Destino Comprimento Dados . . .

Check-sum

16 16 16 16

(16)

DE PERNAMBUCO

Camada de Rede

Aplicação

Transporte

Internet

Interface

de rede

Hardware

Internet Protocol ( IP )

Address Resolution

Protocol ( ARP )

Reverse Address

Resolution Protocol ( RARP )

Internet Control Message

Protocol ( ICMP )

PROTOCOLO IP

• CARACTERÍSTICAS

• ESTRUTURA DE TRANSMISSÃO

• DESCRIÇÃO DOS CAMPOS

• ENDEREÇAMENTO IP • PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO • PROTOCOLO PPP • OPERAÇÃO DO PROTOCOLO IP • TUNELAMENTO E VPN

• IP = provê o roteamento dos datagramas através de serviço sem conexão e com entrega otmizada

• ARP = determina o endereço da camada de enlace para endereços IP conhecidos

• RARP = determina endereços de rede quando os endereços da camada de enlace são conhecidos

(17)

DE PERNAMBUCO

CARACTERÍSTICAS DO IP

• RFC 791

• SERVIÇO DATAGRAMA

• SERVIÇO DE REDE NÃO CONFIÁVEL

• GATEWAYS DE SUB REDES

• SEGMENTAÇÃO E REMONTAGEM DE DATAGRAMAS DE ACORDO C/ A MTU

• ROTEAMENTO DE PACOTES

CABEÇALHO IP

0 4 8 15 16 31 Versão 4 bits Tam. Cab. 4 bits Tipo de Serviço (TOS)8 bits

Tamanho Total do Datagrama (em bytes) 16 bits

Identificação - 16 bits Flag 3 bits Offset do fragmento 13 bits Tempo de Vida (TTL) 8 bits Protocolo 8 bits

Soma Verificadora do Cabeçalho 16 bits

Endereço IP de Origem 32 bits

Endereço IP de Destino 32 bits

Opções (se existir) Dados

20 bytes

(18)

DE PERNAMBUCO

Datagrama IP

# Bits

Comprimento

total

VERS HLEN

Tipo de

serviço

Identi-ficação

Flags

Frag

Offset

TTL

4 4 8 16 16 3 13 8

Protocolo

Checksum

_{do header}

Endereço IP

_{de origem}

Endereço IP

_{de destino}

Opções

_IP

Dados ...

8 16 32 32

var

Campo de Protocolo

TCP UDP

Camada Internet (3) Camada de Transporte (4) Números de Protocolo

6

17 IP

(19)

Datagrama IP

Header:

• VERS:

numero da versão

• HLEN:

comprimento do cabeçalho em palavras de 32 bits

• Tipo de serviço:

como o datagrama deve ser tratado

• Comprimento total:

comprimento total (cabeçalho + dados)

• Identificação, Flags, Frag Offset:

Provêm fragmentação dos datagramas

para permitir MTUs diferentes na rede

• TTL:

tempo total do datagrama

• Protocol:

protocolo de camada superior ( camada 4)

• Checksum:

do header: conferencia da integridade do cabeçalho

• Endereços Ip

de origem e destino: endereços IP de 32 bits

• Opções IP:

teste de rede, debugging, segurança e outros

Informações

• Dados

(20)

Aplicação

Transporte

Internet

Interface

de rede

Hardware

ICMP

Destino

Inalcançável

Eco ( ping )

Outros

ICMP - Internet Control Message Protocol

Enviar dados para Z.

Eu não sei como chegar em Z! Enviarei uma mensagem ICMP. Rede de dados Destino Inalcançável Para Z A

• Destino Inalcançável

Host ou porta inalcançável Rede inalcançável

(21)

DE PERNAMBUCO

ICMP

Gerados pelo comando ping

• Eco e Resposta ao Eco

ICMP resposta do eco ICMP eco

A

B está alcançável ?

B

Sim, eu estou aqui.

Mensagens ICMP:

• Destino inalcançável (destination unreachable); • Tempo excedido (time exceeded);

• Problema de parâmetro (parameter problem); • Saturação (source quench);

• Redirecionamento (redirect); • Eco (echo);

• Registro de tempo (timestamp);

• Resposta ao registro de tempo (timestamp reply); • Requisição de informação (information request); • Resposta de informação (information reply); • Requisição de endereço (address request); • Resposta de ndereço (address reply).

(22)

DE PERNAMBUCO

ARP (Address Resolution Protocol )

IP : 131.108.3.2 = Ethernet : 0800.0020.1111 IP : 131.108.3.2 = ??? Eu preciso do endereço Ethernet de 131.108.3.2 Eu escutei aquele broadcast, sou eu.

Aqui está meu endereço Ethernet. 131.108.3.1 131.108.3.2

• Mapeia IP Ethernet

• ARP Local

0800.00 20.111

fabricante Adm. de rede

(23)

DE PERNAMBUCO

RARP ( Reverse ARP )

• Mapeia Ethernet IP

• ARP e RARP são implementados

diretamente no topo da camada de enlace

Ethernet = 0800.0020.1111 IP = 131.108.3.25 Ethernet = 0800.0020.1111 IP = ??? Qual é meu endereço IP ? Eu escutei aquele broadcast. O endereço IP é 131.108.3.25

(24)

DE PERNAMBUCO

CAMADAS DA ARQUITETURA TCP/IP

APLICAÇÃO

TRANSPORTE

REDE

ENLACE

DE DADOS

Telnet &

Rlogin

FTP SMTP DNS TFTP SNMP

NFS &

RPC

TCP

UDP

ICMP IP IGMP

ARP

Hardware

RARP

Interface

(25)

DE PERNAMBUCO

EXEMPLO DAS CAMADAS

APLICAÇÃO

TRANSPORTE

REDE

ENLACE

DE DADOS

SERVIDOR FTP

CLIENTE FTP

TCP

IP

Driver Ethernet

Rede Ethernet

Protocolo

FTP

Protocolo

TCP

Protocolo

IP

Protocolo

Ethernet

Processo do

Usuário (Dados

da Aplicação)

Kernel

(Comunicação

de Dados)

(26)

Composição do Pacote de Dados Transmitido

ENLACE DE DADOS QUADRO REDE DATAGRAMA IP TRANSPORTE SEGMENTO TCP APLICAÇÃO DADOS

DADOS

HEADER

TCP

HEADER

TCP

HEADER

TCP

HEADER

IP

HEADER

IP

HEADER

QUADRO

TRAILER

QUADRO

INFORMAÇÃO INFORMAÇÃO INFORMAÇÃO APLICAÇÃO PDU TRANSPORTE PDU REDE PDU ENLACE DE DADOS PDU

(27)

DE PERNAMBUCO

Configuração do Endereço IP

Visão Geral do Endereçamento TCP/IP

Host UNIX

Companhia A

Host UNIX

Companhia B

•Endereçamento único permite comunicação entre estações

•Escolha de caminho é baseada em localização

•Localização é representada por um endereço

Nível 3 - router

Nível 2 – hub

Nível 3 - router

Nível 2 – hub

(28)

DE PERNAMBUCO

ENDEREÇAMENTO IP

• Endereços IP são baseados nos conceitos de Rede e Host

• Host é qualquer equipamento com capacidade de transmitir e receber pacotes IP em uma Rede

• Hosts são interconectados por uma ou mais redes

• O endereço IP é composto por:

– Identificação da rede

– Identificação do host na rede

• Tamanho de 32 bits (4 octetos) representados por 4 números decimais separados por um ponto: 200.1.2.3

• Valores válidos no intervalo entre 0.0.0.0 e 255.255.255.255

• Os primeiros bits do primeiro octeto definem a classe do endereço

Rede

Host

8 Bits

131 . 108 . 122 . 204

(29)

DE PERNAMBUCO

Endereços IP

N =

Número da rede dado pela NIC

H

=

Número do host (estação)dado pelo administrador da rede

•Classe A :

•Classe B :

•Classe C :

N

H

N

H

N

H

0

1 1 1

1

1 # rede

# rede

# host

7

14

21

24

16

8 # rede

•Classe A :

•Classe B :

•Classe C :

# Bits

(30)

DE PERNAMBUCO

Endereços IP (Regra do Primeiro Octeto)

Bits Mais

Significativos

Octeto em

Decimal

Classe do

Endereço

0 1 - 126 A

10 128 - 191 B

110 192 - 223 C

Classe

Prefixo

Número da Rede

Número do Host

A

0 Bits 01 a 07

Bits 08 a 31

B

10 Bits 02 a 15

Bits 16 a 31

C

110 Bits 03 a 23

Bits 24 a 31

D

1110

N/A

E

1111

N/A

• Os bits são identificados na ordem rede/host

• Endereços classe D são multicast

(31)

Exercício

Endereço

Classe

Rede

Host

10.2.1.1

128.63.2.100

201.222.5.64

192.6.141.2

130.113.64.16

256.241.201.10 Endereço

Classe

Rede

Host

10.2.1.1 A

10.0.0.0

0.2.1.1 128.63.2.100 B

128.63.0.0

0.0.2.100 201.222.5.64 C

201.222.5.0

0.0.0.64

192.6.141.2 C

192.6.141.0

0.0.0.2 130.113.64.16 B

130.113.0.0

0.0.64.16 256.241.201.10 Não Existente

(32)

DE PERNAMBUCO

Endereços de Host

Rede

Host

131.108.200.1 131.108.3.10 131.108.12.12 15.1.1.1 15.250.8.11 15.180.30.118

E0

E1

IP: 15.6.24.2

131 .108 . 12 . 12

IP : 131.108 .2.1

_{Tabela de Roteamento}

Rede

Interface

131.108.0.0 E0

15.0.0.0 E1

(33)

DE PERNAMBUCO

Endereçamento sem Subredes

• Rede 131.108.0.0

131.108.0.0

131.108.2.0

131.108.4.0

131.108.3.0

(34)

DE PERNAMBUCO

Endereçamento de sub-redes

131.108.2.2 131.108.2.160

E0

E1

IP: 131.108.3.1

131 .108 . 2 . 160

131.108.2.200 131.108.3.5 131.108.3.100 131.108.3.150 IP : 131.108 .2.1

Rede Subrede Host

Tabela de Roteamento Rede Interface 131.108.2.0 E0 131.108.3.0 E1

(35)

DE PERNAMBUCO

Máscara de Subredes

131

255

108

255

0

255

0

0 Endereço

IP

Máscara

de Subrede

Default

Máscara

de Subrede

de 8 bits

Rede

Host

Subrede

Host

Usa bits do campo de host a partir do bit mais significativo

(36)

Bits da Máscara de Subredes

128 64

32

16

8

4

2

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1 = 128

= 192

= 224

= 240

= 248

= 252

= 254

= 255

(37)

DE PERNAMBUCO

Máscara de Subredes sem Subredes

131.108.2.160 10000011 01101100 00000010 10100000

255.255.0.0 11111111 11111111 00000000 00000000

10000011 01101100 00000000 00000000

131

108

0

0 Rede

Host

• Subredes não utilizadas => default

Máscara de Subrede com Subredes

131.108.2.160 10000011 01101100 00000010 10100000

255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000

10000011 01101100 00000010 00000000

131

108

2

0

(38)

DE PERNAMBUCO

Exercício

Endereço

Máscara de

Classe

Subrede

131.108.2.10 255.255.255.0

15.6.24.20 255.255.0.0

168.124.36.12 255.255.255.0

Endereço

Máscara de

Classe

Subrede

131.108.2.10 255.255.255.0 B

131.108.2.0 15.6.24.20 255.255.0.0 A

15.6.0.0

(39)

DE PERNAMBUCO

Endereços de Broadcast

131.108.3.0

131.108.4.0

131.108.1.0

131.108.2.0

131.108.3.255

255.255.255.255 X

X

(Broadcast direto)

(40)

DE PERNAMBUCO

Resumo das Subredes

Token

Ring

E0

S0

E0

T0

Roteador A

Roteador B

Roteador A

Máscara

Subrede

E0: 131.108.2.1

255.255.255.0

131.108.2.0 S0: 131.108.1.1 255.255.255.0

131.108.1.0 Roteador B

Máscara

Subrede

S0: 131.108.1.2

255.255.255.0

131.108.1.0 E0: 144.254.4.1

255.255.252.0

144.254.4.0 T0: 144.254.16.1

255.255.252.0

144.254.16.0

(41)

DE PERNAMBUCO

Configuração do Endereço IP

Router (config-if) #

ip address endereço-ip máscara-da-sub-rede

• Atribui um endereço e máscara de sub-rede • Começa processamento IP em uma interface

ENDEREÇAMENTO IP

• Endereços 127 são reservados para “loopback” e não devem ser utilizados

• Um endereço de host com todos os bits ligados (1’s) indica um broadcast genérico para a rede

• O número 0 (zero) para host indica “este equipamento”

• O número 0 (zero) para rede indica “esta rede”

• Os bits e valores reservados reduzem a capacidade de endereçamento IP

• A maioria dos usuários Internet utiliza endereços classe C, já saturada

• Essa limitação será solucionada com a implantação do IPv6

• O IPv6 utiliza 16 octetos e possibilita o equivalente a 1.564 endereços por m² da superfície da terra

z Endereços IP são especificados em formatos de 32 bits decimais separados por pontos.

(42)

DE PERNAMBUCO

Testando a Operação da Rede

O Comando telnet

Paris>

• O roteador remoto pode ser acessado ?

York

Paris

Telnet

Application

• Telnet:

verifica o software da camada de aplicação entre as estações

origem e destino. Esse é o mais completo mecanismo de teste disponível

(43)

Rede

Echo Request

Echo Reply

• Os pacotes estão sendo roteados ?

O Comando ping

Router> ping 131.108.1.5

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100 byte ICMP Echos to 131.108.1.5, timeout is 2 seconds: ! ! ! ! !

Success rate is 100 percent, round-trip min/avg/max = 1/3/4 ms Router>

• PING:

esse usa o protocolo ICMP para verificar a conexão de hardware e o

endereçamento lógico das camadas de rede. Ping é um mecanismo de teste

bem básico.

(44)

O Comando trace

Rede

• Qual caminho os pacotes estão tomando ?

York Londres 131.108.12.3 Paris 131.108.16.2 Roma 131.108.33.5

York# trace ROME

Type escape to abort.

Tracing the route to ROME (131.108.33.5)

1 LONDON (131.108.12.3) 1000 msec 8 msec 4 msec 2 PARIS (131.108.16.2) 8 msec 8 msec 8msec

3 ROME (131.108.33.5) 8 msec 8 msec 4 msec

• Trace:

a rotina trace utiliza pacotes com valores crescentes time-to live(TTL)

para obrigar a geração de mensagens retorno por cada roteador usado ao

longo do caminho. Trace é bastante poderoso em suas habilidades para

localizar falhas no caminho da origem ao destino.

(45)

O Comando show ip route

Paris# show ip route

Codes: I - IGRP derived, R - RIP derived, O - OSPF derived

C - connected, S - static, E - EGP derived, B - BGP derived i - IS-IS derived, D - EIGRP derived

* - candidate default route, IA - OSPF inter area route

E1 - OSPF external type 1 route, E2 - OSPF external type 2 route L1 - IS-IS level-1 route, L2 - IS-IS level-2 route

EX - EIGRP external route

Gateway of last resort is not set

I 144.253.0.0 [100/1300] via 133.3.32.2 0:00:22 Ethernet1 131.108.0.0 is subnetted (mask is 255.255.255.0), 3 subnets

I 131.108.33.0 [100/180771] via 131.108.16.2, 0:01:29, Ethernet0 C 131.108.12.0 is directly connected, Ethernet0

C 131.108.16.0 is directly connected, Ethernet1

I 218.100.103.0 [100/1200] via 133.3.32.2, 0:00:22, Ethernet1

(46)

O Link Está Operacional ?

Hardware

• Cabos • Conectores • Interface

O sinal Carrier Detected (Portadora) está presente ?

?

Link

Data

Enlace

• Mensagens Keepalive • Informações de Controle • Informações de Usuário

(47)

Router# show int s 1

Serial1 is up, line protocol is up

Hardware is cxBus Serial

Description: 56Kb Line San Jose - MP :: :: :: :: :: :: :: :: :: ::

Operational... Serial1 is up, line protocol is up Connection Problem... Serial1 is up, line protocol is down Interface Problem... Serial1 is down, line protocol is down

Disabled... Serial1 is administratively down, line protocol is down

Carrier Detect

(Portadora) Keepalives

O Comando show interface serial

interface serial

(48)

O Comando show interface

Router# show int s 1

Serial1 is up, line protocol is up Hardware is cxBus Serial

Description: 56Kb Line San Jose - MP

Internet address is 150.136.190.203, subnet mask is 255.255.255.0 MTU 1500 bytes, BW 56 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 1/255 Encapsulation HDLC, loopback not set, keepalive set (10 sec)

Last input 0:00:07, output 0:00:00, output hang never Last clearing of “show interface” counters 2w4d

Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops Five minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

Five minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 16263 packets input, 1347238 bytes, 0 no buffer Received 13983 broadcasts, 0 runts, 0 giants

2 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 2 abort 0 input packets with dribble condition detected

22146 packets output, 2383680 bytes, 0 underruns

0 output errors, 0 collisions, 2 interface resets, 0 restarts 1 carrier transitions

(49)

Verificando Configuração de Endereços

Resumo

_Aplicação Telnet Transporte Internet ICMP Interface de Rede Hardware Aplicação Transporte Internet ICMP Interface de Rede Hardware Telnet TELNET TRACE PING trace trace

• Ferramentas usadas

para testar a conectividade

da rede em configurações

com roteadores de acesso

remoto :

telnet

ping

trace

show ip route

show interface

(50)

DE PERNAMBUCO

DOMAIN NAME SYSTEM - DNS

• Mapeamento

–

Endereço IP x Nome de Host

• HOSTS.TXT

– Tráfego na rede e carga de CPU

– Colisões de nomes de Hosts

– Consistência

• Sucesso Internet

⇒

Falha Hosts.Txt

• Novo mecanismo distribuído

• Banco de Dados Distribuído

• Administração Local

• Acesso via rede

• Cliente Servidor

– Name Servers

– Resolvers

• Estrutura de árvore semelhante à dos

arquivos UNIX

..

_..

.

. . . .

“FAPESP”

com edu gov mil

. .

_{. .. ..}

...

. ..

DNS Database

. . . .

.

/

etc bin usr system

bin etc local

. .

. . .

bin etc

(51)

DE PERNAMBUCO

DOMAIN NAME SYSTEM - DNS

“”

name server

br

name server

com.br

name server

varig.com.br

name server

“”

br

au

com

gov

varig

name

server

resolver

pedido endereço

varig.com.br

referencia

br name server

referencia

com.br name server

pedido endereço

varig.com.br

pedido endereço

varig.com.br

referencia

varig.com.br name server

pedido endereço

varig.com.br

endereço varig.com.br

pedido

(52)

DE PERNAMBUCO

Configuração do Servidor de Nomes

Router (config) #

ip name-server endereço-do-servidor1

[[endereço-do-servidor2]...endereço-do-servidor6]

• Especifica um ou mais hosts que fornecem informações do nome do host

Router (config-if) #

no ipdomain-lookup

• Desliga o servidor de nomes

Exemplo de Serviço de Nomes

ip domain-lookup

ip name-server 131.108.111.1

(53)

• O que é roteamento

• Componentes do roteamento

– Determinação de rotas

– Transporte dos pacotes (comutação)

• Determinação de rotas

– Métrica

– Tabelas de Roteamento

– Troca de Mensagens

(54)

DE PERNAMBUCO

OBJETIVOS DOS ALGORITMOS DE

ROTEAMENTO

• Otimização (melhor rota)

• Simplicidade (baixo overhead)

• Robustez e Estabilidade

• Rápida Convergência

– Loops de Roteamento

– Excesso de tempo

• Flexibilidade

• Tipos de Algoritmos

– Estáticos ou Dinâmicos

– Rota única ou Rota múltipla

– Plano ou Hierárquico

– Host ou Roteador Inteligente

– Intra ou Inter domínio

– Estado do Link ou Vetor Distância

• Métricas

Comprimento da rota

Confiabilidade

Retardo

Largura de Banda

Carga

Custo de Comunicação

• Protocolos Roteados x Protocolos de

Roteamento

(55)

DE PERNAMBUCO

ROTEAMENTO NA INTERNET

• Gateways (Roteadores)

• Gateways Protocols

– IGP

– EGP

• Protocolos de roteamento

dinâmicos

Conteúdo da Tabela de Roteamento IP

•Tabelas de roteamento

–destination address/next hop •ICMP •IRDP

Tabela de Roteamento

Rede

Interface

3.1.2.0 E0

3.1.1.0 T0

10.8.3.0 S0

E0

S0

T0

_Token

Ring

Rede 3. 1.2.0

Rede 10.8.3.0

Rede 3. 1.1.0

• Tabela de associação

de endereços com portas

(56)

DE PERNAMBUCO

Rotas estáticas

A

B

• O administrador define o caminho a seguir

Uso das Rotas Estáticas

Rede Secundária

• Um caminho para o destino

• Conexão Ponto a Ponto ou

(57)

• Pacote que não pode

ser seguido é mandado

para a rede default

Rotas Default

Internet

Companhia X

192.67.67.0 Rede 131.108.0.0

Rotas dinâmicas

A

X

R0

R1

R2

R3

• Caminho do tráfego de

dados muda de acordo

com a mudança da rede

(58)

DE PERNAMBUCO

Métricas de Protocolos de Roteamento

A

B

64k

E1

56 R0

R2

R1

R3

• Contador de Hops = numero de paradas intermediarias que um pacote faz em um caminho para seu destino

• Bandwidth = é a capacidade de “carregar dados” de um meio. Pipe medido em Mbps.

• Delay = a quantidade de tempo associado com o uso de um meio em particular.

• Confiabilidade = um valor associado a cada meio indicando a probabilidade dos dados serem entregues.

• Carga = um valor dinâmico indicando a utilização de um meio.

• MTU = unidade máxima de transmissão. O maior tamanho do pacote.

• Custo = um valor arbitrário indicando o custo para usar essa interface.

(59)

DE PERNAMBUCO

Sistemas Autônomos

• Conjunto de Roteadores sob uma administração comum

Principais Protocolos de Roteamento Interior

• - RIP

• - IGRP

• - OSPF

(60)

RIP (Routing information protocol)

19.2 Kb

E1

• A métrica baseada em contador de hops seleciona o caminho

Características

Atualizações de 30 em 30 segundos

Metrica: “hop counts” (pulos)

Limite de “hops”: 15 (o pacote se perde no 16º hop)

Fácil utilização

Utilizado em redes de pequeno porte

Padrão de mercado (interoperabilidade)

(61)

DE PERNAMBUCO

Routing Information Protocol - RIP

• Arquitetura XNS (Xerox network systems), distribuído em 82 junto c/

BSD-UNIX na RFC 1058.

• Métrica de Vetor Distância

• Tabela de Roteamento

• Pacote RIP para implementação IP

Limite do contador de Hops

• Hold-Downs

• Split Horizons

(62)

DE PERNAMBUCO

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

19.2 Kb

E1

• Métricas compostas selecionam

o caminho.

•Velocidade é a principal

consideração

Características

Atualizações de 90 em 90 segundos

Metrica: Banda, delay, confiabilidade, carga e MTU

Utilizado em redes de pequeno e médio porte

É proprietário da Cisco

Interação com outros fabricantes: Através da redistribuição para os outros

protocolos

(63)

DE PERNAMBUCO

IGRP x RIP

• VANTAGENS DO IGRP:

IGRP ocupa menos banda (atualizações de 90 em 90 segundos)

Escolha do caminho: IGRP baseia-se principalmente na velocidade da linha

Tamanho da rede: RIP possui limitação de 15 “hops”

Redistribuição para outros protocolos de roteamento

• VANTAGENS DO RIP:

Tempo de “Convergência”: Redes que utilizam-se do RIP possuem menor

tempo de convergência

(64)

DE PERNAMBUCO

EIGRP

19.2 Kb

E1

• Métricas compostas selecionam o caminho

• Velocidade é a principal consideração

Características

Atualizações somente em caso de mudança de estado de algum link

Métrica: Banda, delay, confiabilidade, carga e MTU

Utilizado em redes de pequeno, médio e grande porte

Protocolo proprietário da Cisco

Fácil implementação

Interação com outros fabricantes: Através da redistribuição para os outros

protocolos

(65)

DE PERNAMBUCO

OSPF (Open Shortest Path First)

50

5

10

10 Custo de Saída

• Atribui um custo de

saída para uma interface

Características

Atualizações somente em caso de mudança de estado de algum link

Metrica: Custo de saída da interface

Mais complexo

Utilizado em redes de médio e grande porte

Protocolo padrão de mercado

Interação com outros fabricantes

Rápida “convergência” da rede

(66)

OSPF: Características

Rede é dividida em “Áreas”

Objetivo da divisão em áreas: diminuir o tráfego na rede

“Área 0” é chamada de “Backbone Area”

Todas as áreas devem se conectar à “Backbone Area”

Roteadores possuem diferentes funções, de acordo com sua localização:

- Internal Router

- Backbone Router

- Area Border Router

- AS Border Router

• Protocolo de roteamento IP

• Substituiu o RIP

• RFC 1583

• Algoritmo SPF (Shortest Path First)

• Protocolo de Estado do Enlace

• Hierarquia de Roteamento

– AS (Domínio)

– Áreas

– Banco de Dados Topológicos

– OSPF backbone

(67)

DE PERNAMBUCO

(68)

DE PERNAMBUCO

Open Shortest Path First - OSPF

• Algoritmo SPF

• Formato dos Pacotes

• Características adicionais

– Pedidos de ToS (Type of Service)

– Várias métricas

– Máscaras de subrede de tamanho variável

Internal Router Backbone Router Area Border Router AS Border Router AS Área 2 Backbone Área 0 Área 1

(69)

DE PERNAMBUCO

Classificação dos Roteadores no OSPF

Internal Router:

• Está dentro da área e não se comunica com nenhuma outra área

• Backbone Router:

• Está dentro da Área 0 (Backbone area)

• Area Border Router:

• Roteadores responsáveis pela comunicação entre áreas

• AS (autonomous System) Border Router:

• Roteadores responsáveis pela comunicação com outros Sistemas Autônomos

EIGRP x OSPF

VANTAGENS DO EIGRP:

- Mais fácil de configurar do que o OSPF

- Redistribuição para o IGRP é feita automaticamente

VANTAGENS DO OSPF:

(70)

DE PERNAMBUCO

Redistribuição de Protocolos

RIP

EIGRP

OSPF

Redistribuição

Protocolos de Roteamento

Interiores vs. Exteriores

Protocolos de

Roteamento Interior:

• RIP

• IGRP

• OSPF

• EIGRP

Protocolos de

Roteamento Exterior

AS = 100

AS = 200

• BGP

• EGP

(71)

Configuração de Roteamento IP

• Rotas estáticas / Rotas Default / Roteamento Dinâmico

Configuração de Rotas Estáticas

ip route rede [máscara] { endereço | interface } [distância]

Router(config) #

• Define um caminho para uma rede ou subrede IP de destino

ip route 131.108.1.0 255.255.255.0 131.108.2.1

S1

S2

Cisco A

S0

131.108.2.2

131.108.2.0 S0

Cisco B

E0

131.108.2.1

131.108.1.0

255.255.255.0

Rota estática p/ subrede destino

Mascara da subrede

(72)

Configuração da Rota Default

Router(config)#

ip default-network número-da-rede

• Define uma rota default

Cisco A

144.254.17.0 S0

Companhia X

Rede Pública

Rede 131.108.0.0

Máscara da Subrede 255.255.255.0

Número do Sistema Autônomo 100

router igrp 100

network 131.108.0.0

network 144.254.0.0

ip default-network 144.254.0.0

Cisco A

(73)

Tarefas para Configuração de Roteamento IP

• Configuração global

Seleciona protocolo(s) de roteamento

Especifica rede(s)

• Configuração de interface

Verifica endereço/ máscara de subrede

IGRP RIP IGRP, RIP. RIP Rede 160.89.0.0 Rede 144.252.0.0 Rede 131.108.0.0

Configuração de Roteamento Dinâmico

Router(config)#

router protocolo [paralvra-chave]

• Define um protocolo de roteamento IP

Router(config)#

network número-da-rede

• O subcomando network é um comando de configuração necessário para

cada processo de roteamento IP

(74)

DE PERNAMBUCO

Configuração do RIP

Router(config)#

router rip

• Começa o processo de roteamento RIP

Router(config-router)#

network número-da-rede

• Seleciona a participação das redes conectadas

Token Ring Token Cisco A Cisco C Cisco E Cisco B Cisco D 1.3.0.0 1.1.0.0 1.2.0.0 2.2.0.0 2.3.0.0 2.7.0.0 2.1.0.0 2.5.0.0 2.6.0.0 1.4.0.0 S0 T0 _S1 S2 router rip network 1.0.0.0 Cisco A

(75)

DE PERNAMBUCO

Monitoramento IP

Router> show ip protocol

Routing Protocol is “rip”

Sending updates every 30 seconds, next due in 13 seconds

Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for all interfaces is not set

Redistributing: rip

Routing for Networks:

183.8.0.0

144.253.0.0 Routing Information Sources:

Gateway

Distance

Last Update

183.8.128.12

120 0:00:14

183.8.64.130

120 0:00:19

183.8.128.130

120 0:00:03

Distance: (default is 120)

Router> show ip protocol

Routing Protocol is “rip”

Sending updates every 30 seconds, next due in 13 seconds

Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for all interfaces is not set

Redistributing: rip

Routing for Networks:

183.8.0.0

144.253.0.0 Routing Information Sources:

Gateway

Distance

Last Update

183.8.128.12

120 0:00:14

183.8.64.130

120 0:00:19

183.8.128.130

120 0:00:03

(76)

Mostrando a Tabela de Roteamento IP

Router> show ip route

Codes: C - connected, S - static, I - IGRP,

R - RIP

, M - mobile, B - BGP

D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, .IA - OSPF inter area

E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP

i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default

Gateway of last resort is not set

144.253.0.0 is subnetted (mask is 255.255.255.00, 1 subnets

C

144.253.100.0 is directly connected, Ethernet1

R 153.50.0.0 [120/1] via 183.8.128.12, 00:00:09, Ethernet 0

183.8.0.0 is subnetted (mask is 255.255.255.128), 4 subnets

R

183.8.0.128 [120/1] via 183.8.128.130, 00:00:17, Serial 0

[120/1] via 183.8.64.130, 00:00:17, Serial 1

C

183.8.128.0 is directely connected, Ethernet 0

C

183.8.64.128 is directely connected, Serial 1

(77)

Configuração com IGRP

Router (config) #

router igrp sistema-autônomo

• Define IGRP como um processo de roteamento IP

Router (config-router) #

network número-da-rede

• Seleciona redes conectadas participantes

Token Ring Cisco A Cisco C Cisco E Cisco B Cisco D 1.1.0.0 1.2.0.0 2.2.0.0 2.3.0.0 2.7.0.0 2.1.0.0 2.5.0.0 2.6.0.0 1.4.0.0 S0 T0 _S1 S2 router igrp 109 network 1.0.0.0 Cisco A 1.3.0.0

(78)

Monitoramento IP

Router> show ip protocol Routing Protocol is “igrp 300”

Sending updates every 90 seconds, next due in 55 seconds Invalid after 270 seconds, hold down 280, flushed after 630 Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for all interfaces is not set Default networks flagged in outgoing updates Default networks accepted from incoming updates IGRP metric weight K1=1, K2=0, K3=1, K4=0, K5=0 IGRP maximum hopcount 100

IGRP maximum metric variance 1 Redistributing: igrp 300

Routing for Networks: 183.8.0.0 144.253.0.0

Routing Information Sources:

Gateway Distance Last Update

144.253.100.1 100 0:00:52

183.8.128.12 100 0:00:43

183.8.64.130 100 0:01:02

Distance: (default is 100)

(79)

--More--DE PERNAMBUCO

Monitoramento IP

Router> show ip interfaces

Ethernet0 is up, line protocol is up

Internet address is 183.8.128.2, subnet mask is 255.255.255.128 Broadcast address is 255.255.255.255

Address determined by non-volatile memory MTU is 1500 bytes

Helper address is not set

Directed broadcast forwarding is enabled Outgoing access list is not set

Inbound access list is not set Proxy ARP is enabled

Security level is default

ICMP redirects are always sent ICMP unreachables are always sent ICMP mask replies are never sent IP fast switching is enabled

IP fast switching on the same interface is disabled IP SSE switching is disabled

Router Discovery is disabled

IP output packet accounting is disabled TCP/IP header compression is disabled Probe proxy name replies are disabled